Принцип получения трехфазной ЭДС. 
Основные схемы соединения трехфазных цепей

На рис. 8.1 изображена схема простейшего трехфазного генератора, с помощью которой легко пояснить принцип получения трехфазной ЭДС. В однородном магнитном поле постоянного магнита вращаются с постоянной угловой скоростью со три рамки, сдвинутые в пространстве одна относительно другой на угол 120°.

В момент времени t = 0 рамка АХ расположена горизонтально и в ней индуктируется ЭДС.

Рис. 8.1.

Точно такая же ЭДС будет индуктироваться и в рамке ВУ, когда она повернется на 120° и займет положение рамки АХ. Следовательно, при t = = 0.

Рассуждая аналогичным образом, находим ЭДС в рамке CZ:

На рис. 8.2, а представлен график мгновенных значений ЭДС, е_л, е_в е_с на рис. 8.2, б — векторная диаграмма трехфазной системы ЭДС.

Рис. 8.2.

Если к каждой из рамок АХ, ВУ и CZ подсоединить нагрузку (посредством щеток и контактных колец), то в образовавшихся цепях появятся токи.

При симметричной нагрузке, когда все три нагрузочных сопротивления равны по величине и имеют одинаковый характер, синусоиды напряжений и токов изображаются графиками, аналогичными графику ЭДС. При этом начальные фазы токов определяются характером нагрузки, токи 1_А, 1_В, 1_С Р^^вны по амплитуде и сдвинуты по фазе на 120° один относительно другого. Векторная диаграмма трехфазных напряжений и токов при симметричной нагрузке изображена на рис. 8.3.

Рис. 8.3.

Следует отметить, что в реальном трехфазном генераторе три неподвижные обмотки размещаются на статоре, а магнитное поле, индукция которого распределена по синусоидальному закону, создается вращающимся ротором.

Трехфазный генератор, соединенный проводами с трехфазным потребителем, образует трехфазную цепь.

В трехфазной цепи протекает трехфазная система токов, т. е. синусоидальные токи с тремя различными фазами. Участок цепи, но которому протекает один из токов, называют фазой трехфазной цепи.

Возможны различные способы соединения обмоток генератора с нагрузкой. На рис. 8.4 показана несвязанная трехфазная цепь, в которой каждая обмотка генератора питает свою фазную нагрузку. Такая цепь, требующая шести соединительных проводов, практически не применяется.

В целях экономии обмотки трехфазного генератора соединяют звездой или треугольником. При этом число соединительных проводов от генератора к нагрузке уменьшается до трех или четырех.

11а электрических схемах трехфазный генератор принято изображать в виде трех обмоток, расположенных под углом 120° друг к другу. При соединении звездой (рис. 8.5) концы этих обмоток объединяют в одну точку, которую называют нулевой точкой генератора и обозначают 0. Начала обмоток обозначают буквами А, В, С.

При соединении треугольником (рис. 8.6) конец первой обмотки генератора соединяют с началом второй, конец второй — с началом третьей, конец третьей — с началом первой. К точкам А, В, С подсоединяются провода соединительной линии.

Рис. 8.4.

Рис. 8.5.

Рис. 8.6.

Отметим, что при отсутствии нагрузки ток в обмотках треугольника отсутствует, так как геометрическая сумма ЭДС Е_л, Е_н и Е_(; равна нулю.

Карточка № 8.1 (195).

Принцип получения трехфазной ЭДС. Основные схемы соединений трехфазных цепей.

Продолжение карт. № 8.1